1绪论及2生物与环境课件.ppt

温度与生物的繁殖和寿命 对变温动物寿命影响的一般规律是：在较低温度下生活的动物寿命较长，而且预先经低温驯化的动物寿命更长，随着温度增高，动物平均寿命缩短。温度还影响其交配活动、产卵数、孵化率等。 对常温动物：在适宜温度下寿命较长，偏离最适温度，都会使寿命缩短。如饥饿麻雀在36℃能活48h，在10 ℃和39 ℃时，分别能活10.5h和13.6h。温度常与光照同时影响动物的繁殖。 * 节律性变温对生物的影响 温度日变化的影响：植物的生长往往要求温度有昼夜规律变化的配合。许多植物在有节律变化的温度下，要比恒温下萌发、生长的好。昼夜温差还影响产品品质，如昼夜温差越大，苹果品质越好；还如青藏高原地区，小麦千粒重达40－50g，比平原地区同品种的重5％－30％。原因：白天适当高温有利于光合作用，夜间适当低温可减弱呼吸作用，有利于干物质的积累。 温度年变化的影响：生物长期适应于一年中温度等因子的节律变化，而形成与此相适应的植物发育节律，称为物候。发芽、生长、开花、果熟、落叶、休眠等生长发育阶段称为物候阶段或物候期。 霍普金斯物候规律：在北美温带地区，纬度移动1°N，或经度移动5°E，或海拔上升120m，生物的物候期在春天和夏初各延迟4d，而在秋天物候期则提早4d。 * 极端温度与生物 低温对生物的影响 冷害：零度以上的低温对喜温生物的伤害。主要原因：低温下，酶活性降低，酶系统紊乱。冷害是喜温生物向北方引种的扩大分布区的主要障碍。 冻害：冰点以下的低温使生物细胞内和细胞间隙形成冰晶而造成的损害。主要原因：冰晶的形成使得原生质膜发生破裂以及蛋白质失活与变性。 高温对生物的影响 对植物：破坏光合与呼吸作用的平衡 ；促进蒸腾，破坏水分平衡，促使蛋白质凝固和导致有害代谢产物的积累 。 对动物：影响体内酶活性，使蛋白质凝固变性，供氧不足，神经系统麻痹等。 * 生物对极端温度的适应 对低温环境的适应 形态适应：（ 1 ）植物 芽和叶片常有油脂类物质，芽具鳞片，体表被有蜡粉或密毛，树皮有发达的木栓层，植株矮小常呈匍匐状、垫状或莲座状。（2）动物 ①恒温动物身体的突出部分如四肢、尾巴和外耳等在低温环境中有变短变小的趋势（艾伦法则）。②生活在寒冷气候地区的同类恒温动物，其体形趋向于大，而在温暖气候地区的体形趋向于小（伯格曼法则）。③恒温动物在寒冷地区和寒冷季节增加毛或羽的数量和质量，或增厚皮下脂肪。 生理适应：（1）植物 ①通过减少细胞中的水分和增加细胞中的糖类、脂肪和色素等物质来降低冰点，增加抗寒能力。如鹿蹄草就是通过在叶细胞中大量储存五碳糖、粘液等物质来降低冰点的，这可以使其冰点降到－31℃。②极地和高山植物能够吸收更多的红外光，可见光谱中的吸收带也较宽。如虎耳草和十大功劳属等的叶片在冬季由于叶绿素破坏和花青素的增加而变为红色，能提高吸热能力。（2）动物 ①增加体内产热；②发展局部异温性。 行为适应：主要表现在休眠和迁移。 * 对高温环境的适应 形态适应：（1）植物 ①体表密生绒毛和鳞片；②有些植物体呈白色、银白色，叶片革质发亮，能反射阳光；③有些植物叶片垂直排列使叶缘向光或在高温条件下叶片折叠，减少光的吸收面积；④还有些植物的树干和根茎生有很厚的木栓层，具有隔热和保护作用。 （2）动物 发育某些特殊的结构。如羚羊类和有蹄动物，有特殊的血管结构可防止脑过热（脑和精巢是对高温敏感的器官），即颈动脉在脑下部形成复杂的小动脉网包围从较冷的鼻区过来的静脉血管，通过逆流热交换而降温。 生理适应： （1）植物 ①降低细胞含水量，增加糖或盐的浓度，有利于减缓代谢速率和增加原生质的抗凝结力； ②靠旺盛的蒸腾作用避免植物因过热受害 ； ③一些植物具有反射红外线的能力，夏季反射的红外线比冬季多 。 （2）动物 适当放宽恒温标准，如骆驼在高温缺水时，体温可升高7℃。 行为适应：夏眠、穴居、昼伏夜出等。 * 温度与生物的地理分布 动物：温度作为动物分布的限制因子，一般指极端温度，在北半球，分布的北界和南界分别受低温和高温的限制。对变温动物，温度往往起直接限制作用，必须达到其有效积温；对恒温动物，一般受间接影响，如受食物分布的限制。 植物：在北半球，高、低温分别是决定植物水平分布南界与海拔下界、北界与海拔上界的主要因素。如苹果和某些品种的梨不能在热带栽培，是由于高温的限制；相反，橡胶、椰子等只能在热带生长，它是受低温的限制。在垂直分布上，长江流域及福建地区马尾松分布在海拔1000－1200m以下，再往上就被黄山松取代。这是由于海拔1000－1200m是马尾松的低温界限又是黄山松的高温界限。 * * 2.3.3 水 水的理化性质 有三相的变化，高热容，密度变化特殊，浮力比空气大，pH（水生植物在强烈光合作用时，可使水的pH升高），含氧量不同的水体，水